8.2.1 单面滑动实例
8.2.1.1 工程地条件与现场察勘情况
某高速公路K33+913～K34+228段左侧边坡地貌单元属构造剥蚀丘陵区，路堑段基岩出露，地层岩性为震旦系下统耀龄河组绢云纳长片岩、石英片岩。左侧边坡倾向为305°(坡角为53°)，岩层产状为260°∠33°。边坡坡面与岩层层面相向相倾，为顺向坡，稳定性差。
初步设计采用5级边坡防护，第1级坡坡率1∶0.5，采用2m高挡土墙;第2级坡坡率1∶1，采用锚杆框架梁防护;第3级坡坡率1∶1，采用锚杆框架梁防护;第4级坡坡率1∶1，采用人字形骨架防护;第5级坡坡率1∶1.25，采用单层铁丝网防护。开挖揭露表明:第1、2、3级边坡出露强～中风化片岩，节理裂隙较发育;第4、5级边坡出露全～强风化片岩，节理裂隙发育。
2013年4月，由于防护不及时，该边坡K34+000～K34+050段发生垮塌，并从2级坡坡顶剪出，并在后缘形成约5m高陡坎，如图8－4所示。
图8－4K34+000～K34+050左侧边坡垮塌(2013年4月)
2013年9月，由于第一次塌方在塌腔两侧形成较陡临空面，导致塌腔右侧边坡失稳，出现多条裂缝，如图8－5(a)所示。
2013年12月，塌腔右侧边坡裂缝继续往右发展，逐步贯通，发生塌方，如图8－5(b)所示。
图8－5K34+000～K34+050左侧边坡第二次垮塌过程
2014年1月坡脚挡墙基坑已开挖完成，正在进行第4级边坡的修整，K34+ 050～K34+100段下面两级边坡发生了下错，边坡及平台上出现了明显的裂缝(现场已被弃土遮盖)，见图8－6所示。
施工单位对塌方体进行清除并修整边坡，发现边坡右侧裂缝从第4级坡延伸至第2级坡，延伸较长，基本贯通，裂缝深约2.2m，最大宽度约53cm;边坡左侧K34+065处也出现短裂缝，深约2.5m，宽约12cm。如图8－7所示。
图8－6K33+913～K34+228左侧路堑边坡(2014年1月)
图8－7K33+913～K34+228左侧路堑边坡全景(2014年3月)
8.2.1.2 开裂机理及破坏模式分析
防护工程施工不及时与坡脚挡墙基坑开挖是该边坡开裂变形的主要原因，边坡存在顺坡向的层理面是塌方的物质条件。此段山体存在顺坡向层理，开挖卸荷后边坡稳定性差，在无防护的情况下边坡发生了局部垮塌，垮塌后塌腔两侧形成较陡临空面并未及时处理和防护，导致垮塌逐渐向右发展;另外，开挖挡墙基坑对边坡稳定性极为不利，挡墙墙背边坡坡率1∶0.2，十分陡峭，开挖完成后未及时施工挡土墙进行支挡，导致裂缝向下向深部发展。
坡面及典型结构面产状见表8.4。
表8.4K33+913～K34+228左侧路堑边坡坡面及结构面产状
K33+913～K34+228左侧路堑边坡赤平投影见图8－8。
K33+913～K34+228左侧路堑边坡楔形破坏模式见图8－9。
图8－8K33+913～K34+228左侧路堑边坡赤平投影图
图8－9K33+913～K34+228左侧路堑边坡楔形块体滑动示意图
破坏模式:以层间节理(Joint2:291°∠32°)为底滑面，以节理裂隙(Joint1: 35°∠85°)为上部及侧部边界，以张拉裂缝(Tensioncrack:328°∠85°)为后缘边界的楔形体破坏。滑动方向为308°∠31°。
8.2.1.3 处治方案
针对边坡开裂机理与破坏模式，处治建议方案如下:
(1)对于第4、5级及以上边坡，进行坡面修整，不稳定块体宜清除，高度大于10m坡面应设置平台。
(2)对于第2、3级坡，从上至下适当清除滑体并修整圆顺边坡，清理后的坡面不能陡于设计坡率。
(3)对于第1级坡，立即施工大桩号处基坑已形成的挡墙，保留第1级边坡的弃土(其他防护工程完成后再清理)。
8.2.2 双面滑动实例
8.2.2.1 工程地质概况
鄂西某高速公路主线路基K60+020～K60+050段路基开挖高度为16～35m，共设5级边坡。勘察结果表明，从边坡的岩体结构看，上部为强风化片岩，下部为中风化片岩，片状结构，边坡岩体节理裂隙较发育，岩体较破碎。开挖揭露情况表明第3、4、5级边坡出露强风化片岩，局部已风化为土和碎石土，强度较差;第1、2级边坡出露中风化片岩，第1级边坡岩体较完整，第2级边坡岩体呈碎裂～块裂结构。对边坡稳定起控制作用的是岩体结构面，结构面与坡面构成楔形体，岩体可能产生楔形体破坏。岩层产状为80°∠65°，节理面产状为J1:130°∠60°，路堑开挖后边坡产状为100°∠45°，极射赤平投影如图8－10所示。该边坡岩层层面与节理面倾角均较陡，正常情况下岩体沿层面与节理面滑动的可能性不大，若施工过程中形成陡于60°的坡面时会出现楔形体破坏。
图8－10K60+020～K60+050段路基边坡赤平投影图
2014年3月发现该边坡的第2、3、4级往边坡的下方错动，J1:130°∠60°节理面出露。如图8－11、图8－12所示。
8.2.2.2 滑移机理分析
降雨饱和作用与边坡侧面临空是本段边坡滑移的诱发因素。由于长期的降雨冲刷作用，该边坡侧面发生崩塌形成十分陡峭的临空面(图8－13)，岩体失去侧面约束并给节理J1(130°∠60°)提供了剪出口，同时降雨饱和作用不仅增加岩土体自重荷载，也弱化了岩土体抗剪强度，最终导致该段边坡发生局部滑动，可能的破坏模式为以节理J1(130°∠60°)为底滑面的楔形体滑移。另外，现场复勘表明，该边坡岩体还存在一组产状为2°∠62°的节理(J2)裂隙，在不稳定块体作用下已经剪断并贯通，如图8－12所示，还存在一种破坏模式，即以节理J1和节理J2为底滑面的双面滑动。
图8－11K60+020～K60+050段路基右侧路堑局全景(2014年3月)
图8－12K60+020～K60+050段路基右侧路堑局部滑动(2014年3月)
图8－13K60+020～K60+050段路基边坡侧面临空面(2013年11月)
8.2.2.3 设计单位的处理方案
(1)对滑体进行适当的清除并修整圆顺边坡，清理后的边坡坡率不宜过陡，清方务必从上往下进行。
(2)每清方一级，防护一级，尽快完成生态防护对边坡封闭。
(3)第2、3、4级坡采用长度9m，间距2m×2m，φ32mm的非预应力点锚杆防护。
(4)坡脚采用混凝土小挡墙固脚。
8.2.2.4 稳定性计算
按照楔形体破坏模式进行稳定性计算，边坡控制性结构面与坡面产状见表8.5。
计算模型见图8－14。
表8.560+020～K60+050段路基右侧路堑坡面及结构面产状
图8－1460+020～K60+050段路基右侧路堑楔形块体滑动计算模型图
计算参数见表8.6。
表8.660+020～K60+050段路基右侧路堑楔形块体滑动计算参数
计算结果如下:
裂隙基本饱水工况下安全系数为0.87，不稳定;不考虑裂隙填充水工况下安全系数为2.31，表明雨水对该边坡稳定性影响很大。
楔形体宽度约20m;滑体方量接近2000m3。按照整个边坡采用φ32mm的锚杆防护，锚杆间距2m×2m，单根锚杆设计荷载为120kN，裂隙基本饱水工况下锚固后楔形体滑动的稳定性系数为1.13，满足规范要求;裂隙无填充水工况下安全系数为2.77。
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